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coer-chen

金虫 (小有名气)

[求助] 甲烷的钯膜催化,温度降低

一个甲烷钯膜催化反应的实验,加热温度有300左右,当通甲烷和空气混合气时,贴在钯膜上的温度探测器竟然检测到温度降低了,而且甲烷浓度比越高,降得越多,纯甲烷的时候,温度下降更厉害。大家有谁知道是什么原因吗?
    而且我做了一个验证试验,就是通氮气和氧气,也发生了这个现象,氧气浓度越大温度下降越多,只是没有甲烷那么厉害。
      本人化学方面的小白,各位高手帮帮忙!!
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luke_zhao

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by coer-chen at 2013-06-25 14:30:43
感谢你的帮助!
你说的这种情况,应该是一个热传递的情况,“热型质量流量计就是这样,不同的气体有不同的因子”,你指的应该是比热容吧?我也有考虑过这种可能性,不过我查过一些资料,甲烷比热容的确是比氧气和 ...

我用的是Brooks5850E的质量流量计,Air的因子是1,O2的因子是0.99。对应的结果是495ml/min的O2流量 带走的热量 跟 500ml/min的空气流量带走的热量是一样的。
甲烷的因子是约0.81. 相同流量 甲烷带走的热量更多。

你看到的百度百科的气体比热容,KJ/(kg*K),这里面是kg,换算成流量ml,O2就比N2稍微大一点点了。

还有为什么你送花送给你自己了呢  
Nothing in the world can take the place of the perseverance.
5楼2013-06-25 15:20:19
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luke_zhao

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
cxqtitan: 金币+1, 谢谢分享 2013-06-25 14:21:53
通入混合气体(室温)是不是这样?如果是的话:
钯膜是300度,通入气体(室温),气体在进入高温区域后(有钯膜的区域),吸热,气体温度上升,钯膜的温度就要下降了。
“而且甲烷浓度比越高,降得越多,纯甲烷的时候,温度下降更厉害。” 甲烷更空气相比,同样的流量,吸热更多,所以你的温度下降的更厉害。

量热型质量流量计就是这样,不同的气体有不同的因子。

空气中N2和O2也类似,O2比N2吸热更多。
Nothing in the world can take the place of the perseverance.
2楼2013-06-25 14:08:30
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coer-chen

金虫 (小有名气)

送红花一朵
感谢你的帮助!
你说的这种情况,应该是一个热传递的情况,“热型质量流量计就是这样,不同的气体有不同的因子”,你指的应该是比热容吧?我也有考虑过这种可能性,不过我查过一些资料,甲烷比热容的确是比氧气和氮气大,但氮气的比热容是比氧气大的,所以如果你所说的“O2比N2吸热更多”,指的是这种情况的话,应该是不对的。
  http://baike.baidu.com/view/97115.htm?fromId=104517,这百度百科里有这几种气体的比热容,而且我实验室里用的质量流量计的说明说上给出的比热系数,也基本是这样。
3楼2013-06-25 14:30:43
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coer-chen

金虫 (小有名气)

在小木虫的一篇帖子里:http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=477325,5楼那位朋友提到这么一句话“氧气浓度远远高于化学当量比,则氧气跟甲烷竞争吸附的结果使得氧气占据了过多的活性位,影响甲烷吸附并活化,从而影响起燃;而如果甲烷浓度过高,又影响氧的吸附,影响甲烷氧化。”,
   这个温度下降会不会就是活化过程吸收热量导致温度下降的,而且那位朋友那里提到氧气和甲烷有个活化位的竞争,如果甲烷所需的活化能比氧气大的话,那应该就可以解释这个现象。但还有一个问题,那就是活化之后呢?是有其他反应呢,还是直接就从钯膜上脱落呢? 因为在实验中,甲烷浓度稳定后,温度也会稳定在某点,所以我认为活化过程是一直进行的,要不然温度就会恢复回去。
4楼2013-06-25 15:14:23
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